[发明专利]典型强对流流场的多普勒径向速度图仿真方法

说明书

本发明公开了一种典型强对流流场的多普勒径向速度图仿真方法，通过对强对流流场的模式分析，建立多普勒雷达径向速度图仿真系统，方便研究人员理解与掌握强对流内部结构及其在多普雷径向速度图上的反映，同时可以对需要大量样本进行研究的科研工作提供了采集仿真样本的基础。本发明基于典型强对流流场的数学模型，利用Qt框架编写软件，支持气旋、反气旋、辐合、辐散及其组合的典型模式下流场的可视化和其对应的多普勒径向速度图的可视化，适用于用户想要查看的典型强对流流场模式，同时可以更加高效的利用模拟系统，达到快速制作强对流仿真样本的目的。

技术领域

本发明涉及针对强对流流场和其多普勒雷达径向速度图的模拟仿示技术，尤其涉及对组 合的典型强对流流场的建模仿真及其与多普勒雷达径向速度图对应关系的方法。

背景技术

随着社会经济的快速发展和气象现代化水平的不断提高，人们更深刻认识到强对流对日 常生活出行、工业农业生产、国家防灾减灾、重大社会活动等的重要影响[1]。强对流属于中 小尺度天气系统，其内部流场结构是强对流动力学机理的反映,因此，强对流典型流场的研究 与实现对捕获中小尺度天气系统的发展动向具有帮助，对天气分析和预报提供客观科学依据 [2]。

对于流场的研究，主要依靠气象雷达的发展，其中多普勒雷达是目前探测对流系统中大 气动力场随时间和空间变化的主要手段，它在提供传统回波强度分布的实测数据的同时，还 提供降水粒子沿雷达扫描线运动速度径向分量的实测数据[3]。如何更有效地从多普勒雷达径 向速度资料中提取真实的流场矢量信息，是气象预报员和研究者普遍关心的问题[4][5]。

就实际的强对流风场信息和相对应的多普勒径向速度图而言，经验不够的预报员很难看 出二者之间的对应关系，经验丰富的研究人员和预报员从径向速度图准确掌握对流流场全局 信息也并非易事。

参考文献：

[1]郑永光,张小玲,周庆亮,等.强对流天气短时临近预报业务技术进展与挑战[J].气象, 2010,36(7):33-42..

[2]杨波,郑永光,蓝渝,等.国家级强对流天气综合业务支撑体系建设[J].气象,2017, 43(7):845-855.

[3]Desrochers P R,Harris F I.Interpretation of Mesocyclone Vorticityand Divergence Structure from Single-Doppler Radar.[J].Journal of AppliedMeteorology,2010, 35(12):2191-2209.

[4]邱拓,刘锦丽,段树,等.双基地多普勒雷达的风场反演能力评估[J].气象科技进展, 2015(4):8-15.

[5]王艳春.双多普勒雷达和三维变分方法反演不同类型降水风场对比[D].中国气象科 学研究院,2015.

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供一种典型强对流流场的多普勒径向速度图仿真 方法，解决现有技术中实际的强对流风场信息和相对应的多普勒径向速度图全局信息不易掌 握的问题。

本发明的技术方案详见下文描述：